主厂房区域降水初步方案.docx
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主厂房区域降水初步方案
沙特拉比格燃油电厂2×660MW机组工程
主厂房区域降水方案
（初稿）
山东电力建设第三工程公司
（2009年10月）
目录
1、工程概况1
2、地质情况概述1
3、编制依据1
4、设计和计算2
4.1基坑总涌水量计算2
4.2单井抽水量计算4
4.3降水井的数量4
4.4降水井的井距4
4.5井点埋设深度计算公式4
4.6抽水泵的选用5
4.7排水沟的设计5
5、深井井点降水施工方案6
5.1深井井点的特点6
5.2工艺流程6
5.3钻孔和滤水管埋设6
5.4操作要点8
5.5质量要求10
5.6安全要求10
5.7环保措施10
主厂房区域降水初步方案
1、工程概况
拉比格独立电厂工程位于亚洲西南部沙特阿拉伯王国的拉比格境内，厂址西临红海海岸，距离拉比格市区30km，距离吉达150km，为沿海平原地貌，东部地势平坦，西部起伏不平；表面是由砂土和珊瑚碎片组成，厚度大约在5~6m深，下层即为珊瑚岩，并有不同程度的风化；这个地区的地下水位线在3.5~4.5m之间变化。
2、地质情况概述
2.1主厂房地形A列从固定端到扩建端（自然地面标高4.96-4.28m）；（地下水位顶标高到自然地面标高深度4.49-3.93m）。
2.2主厂房地形B-C排从固定端到扩建端（自然地面标高5.19-4.35m）；（地下水位顶标高到自然地面标高深度4.47-3.96m）。
2.3其中C-17号钻孔（自然地面标高4.62m）；（地下水位顶标高到自然地面标高深度4.18m）。
2.4C-17号钻孔的抽水试验钻孔深度为12米，渗透系数为K=1.03×10-3m/s=89m/d
3、编制依据
各类井点的适用范围
根据初设及以往资料，主厂房基础埋深暂定为7米。
那么主厂房区域降水深度为3.5米左右，主厂房区域渗透系数为89m/d，主厂房降水拟采用深井井点进行大面积深层降低地下水位的降水方案。
大面积深层降低地下水位的技术上比较可靠、工期快，露天开挖可采用机械化开挖土方、施工安全，工人可在干燥的条件下施工、施工技术简便。
4、设计和计算
井点在基坑边埋设时，距基坑开挖边线外3m处。
根据本项目总平面图中显示主厂房包括锅炉区域，井点降水尺寸定为237m×173m的不规则图形，实际降水面积大约34600m2
4.1基坑总涌水量计算
4.1.1基坑总涌水量按照完整井计算
Q=
式中：
H：
含水层的厚度（m）
S:
抽水井的水位降深（m）
K：
土的渗透系数（m/d）
R：
降水影响半径（m）R=2S
r0:
基坑等效半径r0＝0.29（a+b）
根据资料K=89m/d；
S=基坑中心水位降深，暂定基础开挖深度为7m；
根据C17号孔来算，S取2.6m；
H含水层厚度，H为经验数值，可按H=1.80*（S+l）；H取15.48；
R计算影响半径，取193m;
r0计算基坑等效半径，取118.9m；
所以带入上面公式得到基坑总涌水量Q1=21343m3/d
4.1.2基坑总涌水量按照非完整井计算
S与H0的关系表
Hs+L=2.6+6=8.6m
S=0.3Hs
H0=1.5Hs=8.6*1.4=12.04m
ha=H0-S=9.44m
R0=2S
=193m
r0=0.29（a+b）=0.29（237+173）=118.9m
R=R0+r0=193+118.9=311.9m
Q’=13960m3/d
Q1=21343m3/d
两者取大值Q=21343m3/d
4.2单井抽水量计算
其中滤水管半径0.15m,滤水管长度取6m.
q=120*3.14*0.15*6*3.07=1041m3/d
4.3降水井的数量
n=1.25Q/q
Q—基坑总涌水量（m3/d）q—单井排水量（m3/d）
n—降水井数量（口）
n=1.25*21343/1041=26
4.4降水井的井距
a=L/n
a=787.4/26=30.3m（但考虑如水量过大，间距一般控制在25~28m以内，可适当增加井的数量,取井距为25m）
4.5井点埋设深度计算公式
L=h+H+ir0+0.5
L井点管总长度m
h露出地面的高度，一般按安装方便原则取0.3m
H地面至基底的深度
i为水力坡度，在降水井分布范围内宜为1/10~1/15,本工程取0.1
r0基坑计算半径m，r0=0.29（a+b），a=237m、b=162m，
所以r0=0.29（a+b）=0.29（237+162）=115.71m
L=0.3+7+11.57+0.5=19.37m
4.6抽水泵的选用
依据单井抽水量计算得q=1041m3/d=43.38m3/h和管井埋设深度19.37m，
群井抽水单井干扰抽水量要远小于单井抽水能力，经验上干扰抽水量为单井出水能力的二分之一左右，取单井干扰抽水量为q1=25m3/h。
根据国内一般要求，水泵抽水量的选择一般为理论抽水量的一倍以上，拟选用抽水量大于50m3/h，扬程大于20m的潜水泵。
4.7排水沟的设计
本工程的排水量Q=21343m3/d=0.247m3/s,拟采用明沟排水，砖砌明沟表面抹灰。
拟设计北侧排水沟，宽0.6m，深0.5m，排水沟的截面面积为0.3m2，流速为1.2m/s，排水沟的流量为0.3×1.2=0.36m3/s；拟设计东、南侧排水沟宽0.5m，深0.4m，排水沟的截面面积为0.2m2，流速为1.2m/s，排水沟的流量为0.2×1.2=0.24m3/s
排水沟的长度应大于抽水影响半径R=282.38m，就是说沉淀池需离开挖最小距离为282.38m，避免地下水回流到基坑内的可能性。
根据总平面布置图，可考虑在曝气池处开挖一个100m长、50m宽、3m深的沉淀池，待水澄清后排入海内。
5、深井井点降水施工方案
5.1深井井点的特点
具有排水量大、降水深（15～50m）、不受土质限制等特点，适用于地下水丰富，基坑深（>lOm），基坑占地面积大的工程地下降水；流砂地区和重复挖方地区和砂砾卵石层使用这种方法，效果更佳。
主厂房区域属于潜水非完整井
5.2工艺流程
井点测量定位——挖井口——安护筒钻机就位一钻孔——回填井底砂垫层——吊放井管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——洗井——井管内下设水泵、安装抽水控制电路——试抽水降水井正常工作——降水完毕拔井管——封井
井点平面布置为矩形封闭式布置。
深井的构造分两部分：
一是滤水井管构造，二是深井管周围的砂滤层。
5.3钻孔和滤水管埋设
5.3.1钻孔
钻孔方法采用回转钻进，利用钻具回转使钻头的切削刀或研磨材料消磨岩土使之破碎。
钻孔就位，一切准备工作就绪之后，开始钻孔。
在钻孔过程中应注意下列事项：
孔口上部土层如果不稳定或易坍塌时，必须在孔口安装合乎要求的保护口管。
钻口应该保持垂直，倾斜度应不大于孔深5‰。
依据抽水期间的沉淀物可能沉积的厚度，适当加深钻孔深度。
钻孔直径应考虑滤水管直径D和滤砂层的厚度。
在钻孔过程中，应根据地质情况控制泥浆的比重，含砂量和粘度。
在钻孔期间，井孔内的泥浆应经常灌满，不应低于孔口的套管顶面。
当孔内发生故障时（如坍塌）应根据具体情况适当调整泥浆指标。
钻进过程中，应取样，并记录有关水文地质资料，如土层分布成分和厚度，泥浆情况等。
钻孔至设计要求深度后，应检验井深及深井直径，以便为放入滤水管创造条件。
5.3.2埋设滤水管及施工滤砂层
埋设滤水管按下列步骤进行:
先配好井管和滤水管，根据各段井管和滤水管沉放先后顺序，依次编号并堆放在孔位附近。
破损，弯曲滤水管不宜使用。
查钻孔深度，并核对地质报告中土层分布和现场钻孔情况对比分析，有无较大的差异，确保滤水管位置适合设计标高。
滤水管总长度按设计要求，滤水管是逐根沉入钻孔内的，最低一根井管应安装井管找中器一个。
外径比钻孔直径小2-5cm，若深度超过50m时，还可以增加找中器的数量。
滤水管一般应安放在透水性较好的含水层中。
滤水管（或井管）之间的连接，分别依据不同材质，才用焊接，法兰盘连接，套筒式连接等，应确保连接处牢固。
井管下沉完毕后，井管露出地面一般不超过30cm高度，用水平仪检查校正管口位置。
井管全部下沉完毕后，再次调整泥浆比重并立即在井管周围均匀灌填砂滤料，填滤砂至距井管顶口以下2-2.5m。
该深度待抽水后，再用一般粘性土封口填实，在填砂之前将井管口封住，防止杂物掉进管内。
当深井管埋设完毕后，应将钻孔，安装全过程中，有关地质情况，井管和滤水管的种类、规格、数量、位置及安装情况，实际滤砂层颗粒级配及回填数量等等分别做好记录，并及时整理成资料存档。
5.3.3洗井
井管埋设过程中始终处于泥浆水之中，很明显泥浆水对土的渗透性造成严重影响，因此认真洗井是非常重要的。
清洗的方法有两种。
一是用泥浆泵将井管内泥浆水抽出来，并不断往井管底部注入清水，再将浑浊水排出。
这样反复多次，使井管内泥浆含量减少到最低限度。
二是用空气升液器插入井管底部，放入空气，将泥浆水排出管外，地下水也随之逐渐进入管内。
如此清洗一段时间使泥浆比重稀释到1.05左右。
一般认为，井管的积水含泥量不得超过5‰，或者通过计算确定停止洗井的含泥砂率。
施工中可依据具体情况进行确定，但总的沉淀厚度应小于加深深度。
否则，会因泥砂沉淀太厚而使井管抽水深度减少，与降水不利。
清洗的目的，主要是破坏泥浆护壁，达到恢复原土的渗透性，是地下水容易进入滤水管。
如果清洗达不到目的，则影响抽水量降低抽水效果。
5.4操作要点
5.4.1定位：
根据设计的井位及现场实际情况，准确定出各井位置，并做好标记。
5.4.2采用回转式钻机，要求钻孔直径在500mm以上，钻孔深度大于20m，井管直径为300mm铸铁管。
用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防孔口塌方，并在一侧设排泥沟、泥浆坑。
挖泥浆池：
泥浆池共计两个，一个为沉淀池，一个为清水池，沉淀池尺寸为：
长×宽×深=4m×4m×1m=16m3，清水池尺寸为：
长×宽×深=3m×2m×1m=6m3。
为加快施工速度，泥浆池要提前挖好，挖出的土砂要堆放有序，其中部分土砂要回填泥浆池，剩余土砂连同泥浆池在土方开挖时一并挖走。
或者使用专用的贮浆槽。
泥浆的比重要求达到1.05-1.25，使具有一定的压力，以抵抗在孔壁上的土压力和水压力，以防止地下水的渗入。
泥浆在孔壁上形成不透水的泥皮，从而使泥浆的静水压力的有效作用在孔壁上，防止孔壁的剥落。
泥浆从孔壁表面向地层内渗透到一定的范围就粘附在土颗粒上，通过这种粘附作用可使孔壁减少坍塌的可能。
泥浆为膨润土泥浆，制备泥浆工艺程序为：
水-膨润土-其他外加剂。
5.4.3成孔后立即清孔，并安装井管。
井管下人后，井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内，并在井管与孔壁间填充砾石滤料。
5.4.4安装水泵前，用压缩空气洗井法清洗滤井，冲除尘渣，直到井管内排出的水由浑变清，达到正常出水量为止。
5.4.5水泵安装后，对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查，合格后进行试抽水，满足要求后转入正常工作。
5.4.6观测井中地下水位变化，作好详细记录。
管井剖面图
5.5质量要求
5.5.1基坑周围井点应对称、同时抽水。
5.5.2井管安放应力求垂直并位于井孔中间，井管顶部应比自然地面高O.3m。
5.5.3井管与土壁之间填充的滤料应一次完成，从井底填到井口下1-2m左右，上部采用不含砂石的粘土封口，深井埋设完成后，应立即在深井内抽水，将施工时的泥浆水排除，起清洗深井的作用。
5.5.4每台水泵应配置一个控制开关，主电源线路要沿深井排水管路设置。
5.5.5大孔井成孔直径，必须大于滤管外径30cm以上，确保滤管外围的过滤层厚度。
5.5.6滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。
5.6安全要求
5.6.1加强水位观测，使靠近建筑物的深井水位与附近水位之差保持不大于1.Om，防止建筑物出现不均匀沉降。
5.6.2施工现场应采用一路供电线路和备用发电设备相结合的方式保证供电，正式抽水后不得停电停泵。
5.6.3定期检查电缆密封的可靠性，以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内，影响正常运转。
5.6.4遵守安全用电规定，严禁带电作业。
5.6.5降水期间，必须24小时有专职电工值班，持证操作。
5.6.6潜水泵电缆不得有接头、破损，以防漏电。
5.7环保措施
5.7.1泥浆必须排人泥浆地或用泥浆车及时运出场外，严禁随地排放。
5.7.2泥浆车要随时进行清洗。
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